CZ19083U1 - Zesilované valené zděné klenby zpevněné tkaninami - Google Patents

Description

Zesilované valené zděné klenby zpevněné tkaninami

Oblast techniky

Technické řešení se týká zesilované valené zděné klenby zpevněné tkaninami vyrobenými na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkových vláken pro zděné obytné budovy.

Dosavadní stav techniky

Valené zděné klenby jsou poměrně ve velkém rozsahu použité ve zděných budovách realizovaných do počátku 20. století. Častým případem, s nímž se setkáváme při rekonstrukcích, je potřeba staticky sanovat narušené klenby, především v místech kde došlo ke vzniku tahových trhlin, tak aby byla zajištěna požadovaná statická bezpečnost a únosnost klenby. Valené klenby použilo váné v pozemních stavbách jsou staticky neurčité konstrukce, charakteristické svojí vysokou citlivostí na deformace a posuny podpor. Proces porušování klenby je charakterizován stádiem, v němž dochází ke vzniku tahových trhlin a klenba se stává staticky určitou konstrukcí, nejčastěji se dvěma až čtyřmi klouby. Tahové trhliny vznikají v oblastech tzv. nebezpečných spár. Mezi tzv. nebezpečné spáry patří průřezy $ největšími hodnotami tlakových a tahových napětí, v nichž dochází k porušení klenby otevřením tahových trhlin a drcením zdivá v oblasti tlačeného průřezu. Tímto mechanismem valená klenba postupně snižuje svojí tuhost a únosnost a pri překročení mechanické odolnosti částečně vzdorujících průřezů v oblasti vzniku tahových trhlin a drcení zdivá dochází k porušení stability klenby a nastává kolaps - zřícení klenby.

Mezi dosud známé způsoby statického zajištění narušené valené klenby, popř. zvýšení její únos20 nosti, patří aplikace železobetonové skořepiny, situované na líci, popř. rubu klenby, provedení zesilujících železobetonových nebo zděných pásů, vyvěšení klenby na sekundární stropní konstrukci vytvořenou nad stávající klenbou, tzv. stehování trhlin, popř. injektáž trhlin a zdivá klenby. Společným znakem uvedených způsobů zesílení jsou poměrně značné zásahy do stávající konstrukce klenby a značný rozsah mokrých procesů a stavebních prací, které v řadě případů, vzhledem k historické hodnotě jsou nepřijatelné.

V současné době se dále k zesilování zděných kleneb používají tkaniny na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkatých vláken. Tkanina se na zdivo aplikuje lepením pomocí epoxidových pryskyřic v celém průřezu klenby na rubu i na líci. Na zdivu se tak vytvoří difusně nepropustná vrstva, cožje z hlediska tepelně vlhkostního režimu pilíře nepříznivé. Navíc u tkaniny umístěné i v tlačené oblasti není pevnost v tahu použité tkaniny využita.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňují zesilované valené zděné klenby púlobloukových, nebo segmentových kleneb, zpevněné tkaninami podle technického řešení, které spočívá v tom, že tkaniny vybrané ze skupiny tvořené tkaninami na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkových vlá35 ken, jsou umístěny výhradně v tažených oblastech zdivá klenby s minimálním přesahem tkaniny do tlačených oblastí. Jsou to oblasti tzv. nebezpečných průřezů, jejichž poloha závisí na tvaru klenby a způsobu jejího zatížení.

Tkaniny jsou situovány výhradně v oblastech vzniku tahových napětí v cihelném zdivu klenby, přičemž koncové části těchto zesilujících tkanin jsou kotveny v oblastech tlakových napětí v

4i) patřičné kotevní délce, která se pohybuje v rozmezí 0.05 až 0,2 délky tkaniny aplikované v tažené oblasti.

V případě, že je nutné zachovat podhled, tj. povrchovou úpravu, případně barevné řešení v původní podobě, lze použít speciálních průhledných tkanin na bázi skelných vláken lepených vhodným tipem transparentního lepidla.

Podle navrhovaného řešení se nedoporučuje umísťovat zesilující tkaniny na bázi skleněných, aramidových a uhlíkových vláken v tlačených oblastech klenby, tj. např. na licí tzv. nebezpečC7. 19083 Ul ných průřezu v oblasti pat valených půlobloukových, popř. i segmentových kleneb rovnoměrně svisle zatížených.

V závislosti na stavu a kvalitě zdivá klenby, píípadném stupni jeho narušení ize aplikovat zesilující tkaninu na:

s - bezprostředně na zdravé zdivo zbroušené tak, aby byl vytvořen hladký povrch bez výstupků,

- zdivo s narušenými povrchovými vrstvami po odstranění narušených částí zdivá a vyrovnání povrchu zdivá příslušným tmelem, popř. materiálem obdobných vlastností,

- narušené a neúnosné zdivo po předchozí injektáži zdivá.

Zesílený zděný průřez klenby tkaninou v tažených oblastech umožňuje plné využití únosnosti průřezu zdivá klenby.

Stejným způsobem, jak bylo výše uvedeno lze zesilovat popř. sanovat porušené valené zděné klenbové pásy.

Další předností navrženého technického řešení charakteristického pouze dílčím zesílením klenby, nikoliv celoplošným, je vytvoření optimálních podmínek z hlediska tepelně vlhkostního režimu klenby (zabránění kondenzace, vyluhování pojivá, narušování povrchů apod.).

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí příkladů provedení zobrazených na přiložených výkresech, kde znázorňují:

Obr. 1 Schéma umístění tkanin na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkových vláken na valené klenbě při svislém zatížení.

Obr. 2 Schéma umístění tkanin na bázi skleněných, aramidových a uhlíkových vláken na valené klenbě při porušení způsobeném deformací podpůrné konstrukce.

Obr. 3 Podrobnosti provedení zesilující tkaniny na bázi skleněných, aramidových a uhlíkových vláken na zdivu valené klenby v závislosti na kvalitě zdivá.

Příklady provedení technického řešení

Na valené zděné klenbě 2 s rozponem 3000 mm a vzepětím 750 mm jev příkladném provedení podle obrázku 1 umístěna tkanina 2 o tloušťce 0,8 mm na bázi uhlíkových vláken. Je umístěna v oblastech tahových napětí 1,2 (ve vrcholu na líci klenby v délce 1200 mm a v celé šířce klenby, v patách pak na rubu klenby v délce 1300 mm a v šířce klenby) vznikajících při působení svislého jo zatížení 4 s kotvením tkaniny v tlačené části v délce 200 mm, zajišťující plné využití únosnosti zdivá v tlaku a tkaniny v tahu.

Na obrázku 2 je znázorněna zesílená valená zděná klenba 2 s rozponem 3000 mm a vzepětím

750 mm. Tkanina I o tloušťce 1,2 mm na bázi skleněných vláken je umístěna v oblastech tahových napětí - v tažených oblastech 1.2 (ve vrcholu na líci klenby v délce 1000 mm a po celé šířce klenby 2, v patách pak na rubu klenby 2 v délce 1200 mm a v šířce klenby 2) vznikajících při porušení způsobeném deformací 5 podpůrné konstrukce 3. Tkanina i je kotvena přesahem tkaniny i v tlačené oblasti Ul v délce 180 mm. Toto umístění tkaniny ]_ zajišťuje plné využití únosnosti zdivá v tlaku a tkaniny I v tahu.

Na obrázku 3 je schematicky znázorněno umístění tkaniny X na povrchu valené zděné klenby 2 v ío závislosti na stavu zdivá klenby 2.

V obrázku 3a je znázorněna valená klenba 2 zesílená tkaninou i, kde tkanina i je umístěna přímo na nenarušeném zdivu klenby 2, bezprostředně na upraveném povrchu zbaveném výstupků a ostrých hran postupem a s použitím materiálů dle příslušných technologických předpisů, které jsou součástí použitého typu zesilující tkaniny χ.

>

CZ 19083 Ul

V obrázku 3b je valená klenba 2 s tkaninou 1 spojena s povrchově narušeným zdivém klenby 2. Po odstranění narušených povrchových vrstev 6 se provede vyrovnávací vrstva 7 na níž se následně aplikuje tkanina i a s použitím materiálů dle příslušných technologických předpisu, které jsou součástí použitého typu zesilující tkaniny.

s Na obrázku 3c je zesílená valená zděná klenba 2, u nichž vlivem degradačních procesů došlo k význačné ztrátě kvality zdicích prvků, popř. malty a jc nutné pomocí plošné, popř. pásové injektáže dosáhnout zlepšení kvality zdivá. Obdobně jako na obrázku 3b se po injektáži 8 vytvoří vyrovnávací vrstva 7, na níž se následné aplikuje zesilující tkanina [as použitím materiálů dle příslušných technologických předpisů, které jsou součástí použitého typu zesilující tkaniny 1_.

ío Potřebné délky pásů tkaniny, jejich tloušťka a kotevní délky byly stanoveny na základě konkrétních podmínek zatížení a porušení sanovaných zděných valených kleneb,

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zesilované valené zděné klenby půlobloukovýeh, nebo segmentových kleneb, zpevněné tkaninami na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkových vláken, vyznačující is se t í m , že tkaniny (1) vybrané ze skupiny tvořené tkaninami na bázi skleněných nebo aramidových nebo uhlíkových vláken, jsou umístěny výhradně v tažených oblastech (1.2) zdivá klenby (2) s minimálním přesahem tkaniny (1) do tlačených oblastí (1.1).
2. 2. Zesilované valené zděné klenby podle nároku 1, vyznačující se tím, že tkaniny (1) zasahují do přilehlých tlačených oblastí (1.1) pouze v rozsahu kotevní délky, která se pohy:o buje v rozmezí 0,05 až 0.2 délky tkaniny (1) aplikované v tažené oblasti (1.2), zajišťující plné využití únosnosti v tahu zesilující tkaniny a zdivá klenby (2) v tlaku.
3. 3. Zesilované valené zděné klenby podle nároků 1 a 2. vyznačující se tím, že tkaniny (1) jsou umístěny bezprostředně na upraveném povrchu neomítnutého zdivá klenby (2).
4. 4. Zesilované valené zděné klenby podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že

   25 tkaniny (1)jsou umístěny na vyrovnávací vrstvě (7) zajišťující požadovanou rovinnost a kvalitu povrchu zdivá klenby.